一種對芹菜甲素具有高親和及高識別能力的印跡材料及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及分子印跡技術領域，是一種在合適的溶劑中，將模板分子與功能單體 通過非共價鍵作用形成復合物，然后加入交聯劑及引發劑使聚合反應發生，再從生成的聚 合物中去除模板分子即可得到與模板分子大小、形狀、官能團完全互補的且具有三維孔穴 的印跡材料，這種材料可應用于固液相提取分離。
【背景技術】
[0002] 中藥有效成分具有結構復雜、類型多樣、含量低和不穩定等特點，所以從中草藥中 分離純化活性有效成分就成為一件十分困難的事情。目前傳統的過濾、離心等分離方法只 能得到粗提物，難以得到單一的純組分，而色譜法、超濾法、吸附法等現代分離技術則普遍 存在對被分析對象專一選擇性低、親和力差等缺點，況且上述常規分離法所用溶劑耗量大， 效率低，且容易造成微量有效成分丟失。目前，分子印跡技術基本能克服上述方法的不足， 它具有分子識別性強、固定相制備簡便快速、操作簡單、性質比較穩定（耐酸堿，耐高溫、高 壓等）、溶劑消耗量小、模板和印跡聚合物都可以回收再利用等優點，因此分子印跡技術在 中草藥有效成分的提取分離中具有十分廣闊的應用前景。
[0003] 19世紀末，Gamician在植物中首先發現了天然苯酞類化合物，其后人們從芹菜揮 發油中分離出芹菜甲素、3-丁烯基苯酞，瑟丹內酯等化合物。我國于1970年代開始對芹菜、 當歸、川芎等植物的化學成分和生理活性進行了研究，研究表明芹菜甲素具有抗驚厥，解痙 和平喘等生物活性。長期以來，采用傳統分離技術(溶劑浸提法、分餾法、水蒸氣蒸餾法、吸 附法等）從芹菜籽中提取分離芹菜甲素具有低效、耗時、廢料等不足，目前國內外報道的現 代提取分離技術主要有：超聲技術、大孔吸附樹脂技術、超濾技術、酶工程技術、微波提取技 術、半仿生提取法、離子液體萃取、超臨界流體萃取技術、高速逆流色譜分離等，這些技術雖 然在一定程度上提高了芹菜甲素的提取效率，但是其選擇性較差，且不能用于微量物質的 提純。
[0004] 為此，本項目利用現代分子印跡技術的專一識別性、高親和性和高選擇性等特點， 將分子印跡技術應用于活性物質芹菜甲素的提取與分離。
【發明內容】
[0005] 針對上述情況，本發明的目的是提供一種新型對芹菜甲素具有高親和及高識別能 力的印跡材料及制備方法。
[0006] 本發明的技術方案是： 一種對療菜甲素具有商未和及商識別能力的印跡材料（MIPs)， (1)制備印跡材料所需各組分的質量百分比為：芹菜甲素0. 214-0. 234%，丙烯酰胺 0. 168-0. 504%，乙二醇二甲基丙烯酸酯 1.214-8. 953%，偶氮二異丁腈 0. 180-0. 197%，致孔 劑 90.330-98. 009% ; (2)最佳優化配比條件下（即芹菜甲素0. 225%、丙烯酰胺0. 336%、乙二醇二甲基丙烯酸 酯4. 686%、偶氮二異丁腈0. 189%及致孔劑94. 564%)所得印跡材料的傅里葉紅外光譜圖見 圖1 ; (3)同（2)條件所得印跡材料的掃描電子顯微鏡圖見圖2 ; 所述致孔劑為丙酮。
[0007] 上述的一種對芹菜甲素具有高親和及高識別能力的印跡材料的制備方法如下： A、 在反應釜中按質量百分比加入0. 214-0. 234%芹菜甲素、0. 168-0. 504%丙烯酰胺及 90. 330-98. 009%致孔劑丙酮，室溫下超聲溶解5分鐘后，靜置4小時，使其充分預聚合，得 到預聚合混合液； B、 在上述預聚合混合液中分別加入質量百分比為1. 214-8. 953%乙二醇二甲基丙烯酸 酯及0. 180-0. 197%偶氮二乙丁腈，超聲脫氣5分鐘，再充入氮氣15分鐘，密封，置于60 °C 水浴中恒溫反應24小時，得到印跡聚合； C、 制備的印跡聚合物用體積比為8:2的乙醇及乙酸的混合溶液洗脫，直至洗脫液中檢 測不到模板分子芹菜甲素，最后用乙醇洗掉多余的乙酸，洗脫好的印跡聚合物60 °C真空干 燥24小時后出料。
[0008] 對芹菜甲素具有高親和及高識別能力的印跡材料的合成反應原理如下： (1) 芹菜甲素分子中含有羰基官能團，丙烯酰胺分子中含有胺基基團，當它們相互接觸 之后，依靠分子間氫鍵作用便能形成相應復合物（即超分子化合物）； (2) 在引發劑偶氮二乙丁腈及交聯劑乙二醇二甲基丙烯酸酯的作用下，60 °C且氮氣保 護，上述復合物中丙烯酰胺上的雙鍵便能發生加聚反應，得到含模板分子芹菜甲素的聚合 物； (3) 以體積比為8:2的乙醇及乙酸的混合溶液反復洗除上述聚合物中的芹菜甲素，直 至洗脫液中檢測不到模板分子，最后用乙醇洗掉多余的乙酸，洗脫好的印跡聚合物即為與 模板分子芹菜甲素的大小，形狀，官能團完全互補的且具有三維孔穴的印跡材料。
[0009] 取最佳優化條件下（即制備印跡材料所需各組分的質量百分比為：芹菜甲素 0. 225%、丙烯酰胺0. 336%、乙二醇二甲基丙烯酸酯4. 686%、偶氮二異丁腈0. 189%及致孔劑 丙酮94. 564%時）所制備的印跡材料(其傅里葉紅外光譜圖見圖1，掃描電子顯微鏡圖見圖 2)10 mg，投入到8 mL濃度為0.100 mmol I71的芹菜甲素乙醇溶液中，12 h時，吸附基 本達到動態平衡，此時印跡材料的吸附容量為3. 561 mg g'而相似條件下（即除不加芹菜 甲素外的上述最佳優化條件）所得非印跡材料（NIPs)的吸附容量僅為1. 534 mg g'
[0010] 整個合成反應原理如圖3所示。
[0011] 本發明與現有技術相比具有如下特點： (1) 本發明將分子印跡技術與植物有效成分的分離技術巧妙結合起來，豐富和發展了 天然藥物的提取分離方法； (2) 本發明材料對芹菜甲素具有高親和能力，克服了傳統分離技術從芹菜籽中提取分 離芹菜甲素具有低效、耗時、廢料等不足； (3) 本發明材料對芹菜甲素具有特異選擇性，且能用于微量芹菜甲素的提取； (4) 本發明材料能循環使用，經濟效益好； (5) 本發明所需儀器條件簡單，操作簡便，提取效率高，因此具有較強的實用性。
【附圖說明】
[0012] 圖1最佳優化條件下所得印跡材料的傅里葉紅外光譜圖； 圖2最佳優化條件下所得印跡材料的掃描電子顯微鏡圖； 圖3印跡材料的合成反應原理圖； 圖4最佳優化條件下所得MIPs和NIPs對芹菜甲素的動態吸附曲線圖； 圖5最佳優化條件下所得MIPs和NIPs對芹菜甲素的靜態吸附曲線圖。
【具體實施方式】
[0013] 下述各具體實施例所應用的印跡材料(MIPs)及非印跡材料（NIPs)的制備方法略 同，NIPs的制備除不加模板分子(芹菜甲素）外，其它內容均與MIPs的制備相同。
[0014] 實施例1:一種對療菜甲素具有商未和及商識別能力的印跡材料（MIPs)，制備該 印跡材料所需各組分的質量百分比為：芹菜甲素0. 225%、丙烯酰胺0. 168%、乙二醇二甲基 丙烯酸酯4. 694%、偶氮二異丁腈0. 190%、致孔劑94. 723%。
[0015] 所述致孔劑為丙酮。
[0016] 其制備方法如下： A、 在反應釜中按質量百分比加入芹菜甲素0. 225%、丙烯酰胺0. 168%及致孔劑丙酮 94. 723%，室溫下超聲溶解5分鐘后，靜置4小時，使其充分預聚合； B、 預聚合后，分別加入質量百分比為4. 694%乙二醇二甲基丙烯酸酯及0. 190%偶氮二 乙丁腈，超聲脫氣5分鐘，再充入氮氣15分鐘，密封，置于60 °C水浴中恒溫反應24小時； C、 制備的印跡聚合物用體積比為8:2的乙醇及乙酸的混合溶液洗脫，直至洗脫液中檢 測不到模板分子芹菜甲素，最后用乙醇洗掉多余的乙酸，洗脫好的印跡聚合物60 °C真空干 燥24小時后出料。
[0017] 印跡材料（MIPS)及非印跡材料（NIPs)對芹菜甲素的吸附性能測試： 取上述制備的印跡材料（MIPs) 10 mg，投入到8 mL濃度為0. 100 mmol I71 (即19. 020 ug ml/1)的芹菜甲素乙醇標準溶液中，密封，室溫下攪拌12 h時，吸附基本達到動態平衡， 此時印跡材料的吸附容量為1.313 mg g'而相似條件下（即除不加芹菜甲素外的上述制備 方法）所得非印跡材料（NIPs)的吸附容量僅為0. 908 mg g'
[0018] 實施例2:-種對芹菜甲素具有高親和及高識別能力的印跡材料(MIPs)，制備該 印跡材料所需各組分的質量百分比為：芹菜甲素0. 224%、丙烯酰胺0. 503%、乙二醇二甲基 丙烯酸酯4. 678%、偶氮二異丁腈0. 190%、致孔劑94. 405%。
[0019] 所述致孔劑為丙酮。
[0020] 其制備方法如下： A、 在反應釜中按質量百分比加入芹菜甲素0. 224%、丙烯酰胺0. 503%及致孔劑丙酮 94. 405%，室溫下超聲溶解5分鐘后，靜置4小時，使其充分預聚合； B、 預聚合后，分別加入質量百分比為4. 678%乙二醇二甲基丙烯酸酯及0. 190%偶氮二 乙丁腈，超聲脫氣5分鐘，再充入氮氣15分鐘，密封，置于60 °C水浴中恒溫反應24小時； C、 制備的印跡聚合物用體積比為8:2的乙醇及乙酸的混合溶液洗脫，直至洗脫液中檢 測不